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Rohrturbine als Antriebsmittel
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Die Erfindung betrifft eine Rohrturbine rür bchub- und Hubantrieb
von Flug- oder Fahrzeugen.
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bei derartigen Fortbewegungsmitteln ist es erforderlich, einerseits
eine einfache kosten- und teilesparende Konstruktion und andererseits eine kompakte
gewichtsreduzierende, aber hoch- und feuerfeste auweise, zu erhalten.
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Es ist bekannt, daß zur Erreichung einer Schub- oder Hubbewegung iurbinen
mit axialer - und radialer Jerdichtung mit oder ohne Abgasturbine eingesetzt werden.
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durch die vielgliedrige Verdichterelemente und der Drennraumgestaltung,
sowie der Abgasturbinenteile ist die Konstruktion bestehender Turbinen sehr umfangreich
und kompliziert, das erfordert genauste Arbeit der Technik fir alle Steuerorgane.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine konstruktiv vereinfachte
Bauweise die Vielzahl der Teile, sowie das Gesamtgewicht und die Herstellungskosten
herkömmlicher Bauarten wesentlich zu reduzieren.
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Ferner ist zum Anwerfen kein anlasser mit batterie erforderlich.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem in
Achsrichtung gelagerten und um eine achse rotierenden u-iörmig geformten Rohr in
dem an einer Seite ein Brennstoffgemisch angesaugt, durch Umlenkung radial hochverdichtet
wird und in der radialentferntesten Lage eine Selbstzündung und Verbrennung Stattfindet,
wobei dns Rohr in Rotation bleibt und die Abgase an der andern Seite beim austritt
eine chubbewegung erzeugen.
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Um eine optimale Leistung zu erhalten, können mehrere u-förmig geformte
Rohre um die Achse gelagert werden. Die vorzugsweise parallel der Achse angeordneten
Rohre bilden beiderseits je eine Lagerwelle die auf einem Luftlager freischwebend.gehaiten
werden. Durch vorhandene Luftspeicher oder Druckkammern wird das Luftlager erzeugt
und unterhalten. Über diese uruckluftspeicherkammern können über elektronische Steuerorgane
ventile vorprogrammiert gesteuert werden. Zum Ablassen der turbine wird, statt elektrischer
Anlasser, allein die gespeicherte Druckluft benützt um die erforderliche hohe erdichtung
durch rotation für die Selbstzüdung des Brennstoffgemisches in der rotierenden Brennkammer
herbeizuitlhren. Um für das rotierende Rohrbündelsystem im festen Gehäuserahmen
den geringsten Widerstand zu erreichen, muß eine bestimmte Höhe des Vakuums erreicht
sein und laufend unterhalten werden, um Höchstwerte an Umfangsgeschwindigkeit zu
erhalten. Der Druckverlust in den Kammern, durch das anlassen, wird im betrieb wieder
laufend ausgeglichen.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß in einem u-förmig geformten Rohr bei hoher Drehzahl ein 4-takt Verbrennungsverfahren
verwirklicht wird. Im Rohrverlauf erfolgen Ansaugen, Verdichten, Zündung und Verbrennung
sowie Ausströmen der verbrannten Gase, die eine Schubbewegung erzeugen und die Turbine
in Rotation hält. trstrnals müssen die Druck~ kammern durch einen Luftverdichter
gefiillt werden. uann erfolgt Eingenlufterzeugung durch die Kühlluft der Rohrturbine,
wobei diese Luft fortlaufend in die Druckkammern gedrückt und gespeichert wird.
Ferner kann man die Rohrturbine nicht nur für den ochub- oder Hubantrieb, sondern
auch zur Gaserzeugung und als antrieb von das turbinen zur Stromerzeugung einsetzen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen: den 1: den Längsschnitt Fig. 2: den Querschnitt A - B durch
di Rohrturbine Um die achse x sind vorzugsweise mehrere u-förmig eformte Rohre 1
mit Verdichtungsteil 25 und brennraum 26
angeordnet. Die Rohre 1
sind jeweils mit einem weiteren Rohr 2 mit Abstand umgeben. In diesem Zwischenraum
wird Kühlluft über nphrabschnitt 3 und den Schlitzen 4 im Rohr 2 eintreten. Durch
Filtereinrichtung 5 tritt, für die Rohrturbine 1 und dem Kühlkanal 20, Frischluft
ein.
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Aus der Zuleitung 6 wird der Brennstoff zugeführt, der durch ein schematisch
dargestellten Dosierungsventil 7 elektronisch gesteuert wird. Die u-förmig geformten
Rohre 1 und 2 rotieren im luftleeren Itaum 8. Mit den ohren 2 ist am Umfang ein
Schaufelring 9 befestigt, der zum Anlassen dient und schaufelähnliche Aussparungen
10 besitzt. Es sind elektronisch gesteuerte Ventile 11 vorgesehen zum Anlassen,
wobei der Überdruck aus den vorzugsweise mehrfach unterteilten und feststehenden
Druckkammern 12 über Ausqleichsventile 17 und dem unter Druck stehenden 1um 14,
den Schaufelring 9 in rotation versetzt. Zur Herstellung des Vakuums dienen mehrere
am Umfang angebrachte Ventile 15, durch die die Luft in betriebszustand aus den.
Kilhlraum zwischen den Rohren 1 und 2 und dem dchaufelring 9 wieder über Raum 14
in die Druckkammern 12 zurückgeführt wird. Die ellen 16 mit den eingelagerten rohrenden
rotieren um die e Achse x auf eines Luftlager 17 das über die Druckkammern 12 über
Ventile 18 erzeugt wird. Labyrinthdichtungen 1? sind an den ertorderlichen Stellen
vorgesehen. Zur Gesamtkühlung dient zwischen den feststehenden Gehäusen 27 und 28
ein Kühlraum 20. brennstoffe verschiedener Art können Verwendung finden. Beim Ausführungsbeispiel
dien Staub als Brennstoff. Eine fest
eingebaute schematisch dargestellte
Staubmühle 21 erzeugt zwischen der Reibscheibe 22,die mit achse 16 drehbar verbunden
ist, und der feststehenden aber axial verstellbaren Reibschibe 23 Feinstaub, der
von Kammer 24 über Dosierventil 7 und Zuführrohr 6 mit der Luft vermischt angesaugt
wird. Die Kprnerzufuhr erfolgt aus einem nicht dargestellten Vorratsbehälter über
einen abgedichteten Schacht 25. Die Stützwände 29, 30, 31 und 32 sowie das Innengehäuse
33 sind feststehend und montagegerecht zusammengesetzt.
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Bei einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbei spiel, kann
ein zentrisch gelagertes Rohr zur Achse x die einzelnen u-förmig geformten Teilc
der Itohre 1 mit Brennstoffgemisch versorgen, wobei innerhalb der Rohre 1 ein weiteres
Rohr vorgesehen ist, das den Brennstoff direkt in der Brennraum 26 führt. Für den
Auslaß ist ebenfalls nur ein Sammelrohr erforderlich. Die Rohre können durch rohrähnliche
Kanäle mit anderen Querschnittsformen ersetzt werden. Die u-förmig geformten Rohre
können in ihrer Längslage von der Achse x abweichen.
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Nach dem Austritt der verbrannten Gase können Abgasdömpfer oder Umwandler
angeschlossen werden.
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Zum Anlassen werden die elektronisch gesteuerten ventile 11 geöffnet,
dadurch kann die in den Druckkammern 12 gespeicherte Luft mit hohem Druck, über
die Ventile 13,
dem Zwischenraum 14, in die schaufelartige Aussparungen
10 einströmen. Der Schaufelring a mit den u-förmig geformten "ohren 1 und 2 werden
in ltotati on versetzt, bis die Umfangsgeschwindigkeit erreicht ist damit das im
Rohrteil 25 hochverdichtete Gemisch im Brennraum 26 zur Selbstzündung kommt. Die
Abgase berwirken eine Drehbewegung der rohre 1 und 2 und beim Austritt eine Schubbewegung.
Die Ventile 11 schließen wieder. Die Turbine ist im betriebszustand und die Verbrennung
wiederholt sich fortlaufend. Über die Ventile 15 wird die eingegebene Luit zum anlassen,
sowie as dem Zwischenraum der ohre 1 und 2 wieder zurück in die Druckkammern 12
geführt, bis das erforderliche Verdichtungsverhältnis erreicht ist.
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ttber das elektronisch gesteuerte Dosierungsventil 7 kann die Kraftstoffzugabe
geregelt werden um die Leistung zu verändern. Zum Abschalten der Hohrturbine wird
die Brennstoffzufuhr über Ventil 7 gesperrt. Durch öffnen der Ventile 11 kann neu
gestartet werden
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